一种手持农业信息采集终端的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种手持农业信息采集终端，该设备包括外壳与外壳盖。外壳上设有光照度与空气温湿度传感器模块、ZigBee模块、存储卡模块、扩展传感器接口，外壳内部置有蓝牙模块、二氧化碳传感器接口、单片机、供电模块、大容量锂电池。外壳背面连接可弯折连接杆、可弯折连接杆作为土壤温度传感器、土壤湿度传感器与单片机连接的可弯折通道。单片机连接光照度与空气温湿度传感器模块、蓝牙模块、存储卡模块、二氧化碳传感器接口、扩展传感器接口、土壤温度传感器、土壤湿度传感器。本实用新型的优点在于：本实用新型数据传输均采用低功耗模块设计，方便用户作为手持检测设备使用，尤其在野外无市电情况下，可以实现长时间运行。
【专利说明】一种手持农业信息采集终端
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种手持农业信息采集终端，尤其是使用传感器采集数据，运用蓝牙、GPRS、WiF1、ZigBee等通信技术，通过智能手机实现农业环境信息远程采集设备。
【背景技术】
[0002]我国的粗放型农业种植已经不能满足人民对农产品的需求，精准农业正在快速的发展。精准农业的核心就是更加便捷地采集到农作物生长相关的各种环境数据，例如光照强度、空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度等，根据农作物生长需求进行人为积极干预，以提高农作物的质量与产量。目前远程无线农业信息采集系统，多为固定模式，依赖于无线信号(GPRS信号)强度，不方便携带，人机操作性差，数据传输模式单一，扩展性差，成本高，不利于大范围推广和其他传感器的扩展。目前，智能手机普及率高、处理能力强大、数据传输资源丰富(WiF1、蓝牙、GPRS、3G等)，充分利用手机的资源将大大降低设备的成本，增强人机操作能力。随着传感器技术的发展，农业环境信息相关的传感器发展也非常迅速，检测的种类日益增多，应用也相当广泛。传统农业信息远程采集系统基本上没有预留新增传感器接口，这必然增加系统后期升级成本。移动设备供电能力的强弱考验设备的长期使用能力，柔性太阳能电池板技术已经非常成熟，可保障对移动设备的供电。传统的远程信息采集系统多是随采随发的模式，即便是有数据存储的功能也只能存储少量的数据。目前存储卡技术非常成熟，大容量的存储卡已经普及，利用存储卡既可以存储大量数据又能减少设备体积、提高系统便携性。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种手持农业信息采集终端，该设备系统包括智能手机、系统复位按钮、三档电源选择开关、蓝牙模块、ZigBee模块、天线、大容量锂电池、锂电池充电模块、锂电池升压模块、柔性太阳能电池板、储存卡模块、光照度传感器、空气温湿度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、扩展传感器接口。
[0004]本实用新型的技术方案为:一种手持农业信息采集终端，该一设备包括外壳与外壳盖。外壳上侧置有光照度与空气温湿度传感器模块。外壳左侧上部置有ZigBee模块，ZigBee模块连接天线。外壳左侧下部置有三档开关、手机锂电池供电接口。外壳右侧由上至下分别置有存储卡模块、扩展传感器接口、为手机充电接口。外壳下侧底部置有板载锂电池充电接口。外壳内部置有蓝牙模块、二氧化碳传感器接口、单片机、供电模块、大容量锂电池。外壳背面连接可弯折连接杆、可弯折连接杆作为土壤温度传感器、土壤湿度传感器与单片机连接的可弯折通道。单片机连接光照度与空气温湿度传感器模块、蓝牙模块、存储卡模块、二氧化碳传感器接口、扩展传感器接口、土壤温度传感器、土壤湿度传感器。供电模块连接三档开关、为手机充电接口、板载锂电池充电接口、手机锂电池供电接口、大容量锂电池。供电模块分别为单片机、光照度与空气温湿度传感器模块、蓝牙模块、存储卡模块、二氧化碳传感器接口、二氧化碳传感器模块、扩展传感器接口、土壤温度传感器、土壤湿度传感器供电。外壳盖置有二氧化碳传感器模块，通过与外壳连接后，使二氧化碳传感器模块与外壳内的二氧化碳传感器接口连接，最终使得二氧化碳传感器模块与单片机连接。
[0005]本实用新型的优点在于:本实用新型数据传输均采用低功耗模块设计，方便用户作为手持检测设备使用，尤其在野外无市电情况下，可以实现长时间运行。充分利用智能手机资源，使设备无需集成连入因特网的网络模块，降低了远程传输数据的硬件成本及设备功耗。利用设备的大容量存储数据功能，可以灵活利用手机各种网络连接功能来远程发送数据。同时利用手机作为人机互动的媒介，增强了设备人机互动性，使操作更加便捷。同时该实用新型也可以作为ZigBee网络农业信息采集的一个节点使用，方便获取传输ZigBee网络传感器数据。通过这些便捷、高效的操作，使用户可以获得农作物生长的重要环境数据，为对农作物生长环境进行及时有效的干预提供技术保障，进而提高农作物的质量与产量，帮助农民增产增收。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型一种手持农业信息采集终端结构示意图；
[0007]图2为本实用新型一种手持农业信息采集终端后视图；
[0008]图3为本实用新型一种手持农业信息采集终端俯视图；
[0009]图4为本实用新型一种手持农业信息采集终端侧视图。
【具体实施方式】
[0010]一种手持农业信息采集终端，该设备包括智能手机、蓝牙模块、ZigBee模块、单片机、农业环境信息采集传感器(光照强度、空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度)，传感器扩展接口、数据存储模块、系统供电部分组成。ZigBee模块负责接收ZigBee网络传输过来的农业环境信息数据，便于融入基于ZigBee数据传输的大型农业数据采集系统。单片机负责接收系统自带的传感器采集的数据。这两种模式采集的数据都可以通过系统的蓝牙模块传输给用户的智能手机。智能手机接收蓝牙传输过来的数据，并通过图形等直观形式显示给用户，同时用户可以通过智能手机选择WiFi或GPRS等网络将数据传输给远程服务器，方便农业专家做出专业指导。
[0011]当采集地点为手机信号弱的地方，该设备会将采集的数据存储在大容量存储卡中，此时手机可以观测采集的数据，等移动到手机信号好的地方，再通过手机的网络将数据传输给远程服务器。该设备采用灵活多变的方法解决了长期野外供电问题。供电部分使用大容量锂电池与手机锂电池灵活供电模式，充电模式采用市电与折叠太阳能两种。当设备内的大容量锂电池没电时，可以利用手机的后备电池给设备供电。当无市电情况下，可以利用太阳能电池板在有光照的条件下为设备的大容量锂电池充电。当手机电池无电时，设备可以通过手机充电接口为手机充电。多重供电部分:1、本设备自带大容量锂电池可与手机锂电池(需使用手机电池转换器连入手机锂电池供电接口 )通过三档开关进行切换供电。2、集成专用高效锂电池充 电芯片实现4.5^9V输入电压直流充电，通过220V转5VAC-DC变压器由市电进行充电，同时可以直接使用柔性可折叠太阳能电池板(6V)对其充电。3、采用集成高效升压电路将锂电池电压升压为5V电压，连接USB接口实现利用手机数据线对手机进行在线充电。单片机:负责对传感器采集数据的读取，操作蓝牙模块、ZigBee模块以及将采集数据存储到存储卡中。蓝牙模块:通过单片机操作蓝牙模块，与智能手机上蓝牙进行对接，然后将自带传感器采集数据和ZigBee网络中传感器采集的数据传送给智能手机，智能手机通过编写应用程序将数据转换成可视文本数据。ZigBee模块:通过统一的连接协议作为节点连接现有的ZigBee网络，通过发送读取指令读取ZigBee网络中的检测数据。传感器扩展接口:通过软件利用单片机标准IO接口来模拟IIC、SPI等通信协议接口，可实现对扩展传感器的有效连接。智能手机:智能手机通过相应的应用程序，将接收到的数据通过智能手机的WiF1、GPRS等网络传送给远程服务器。服务器接收数据存入数据库中。单片机负责采集本设备传感器数据与ZigBee模块接收的ZigBee网络传感器采集的数据。蓝牙负责将单片机采集的数据通过蓝牙发送到智能手机上。智能手机显示接收的数据，同时通过ffiF1.GPRS.3g网络传送给远程服务器。供电模块接口为各个模块供电，给智能手机充电。
[0012]—种手持农业信息米集终端,该设备包括外壳13与外壳盖15。外壳13上侧置有光照度与空气温湿度传感器模块3。外壳13左侧上部置有ZigBee模块2，ZigBee模块2连接天线I。外壳13左侧下部置有三档开关9、手机锂电池供电接口 10。外壳13右侧由上至下分别置有存储卡模块5、扩展传感器接口 8、为手机充电接口 11。外壳13下侧底部置有板载锂电池充电接口 12。外壳13内部置有蓝牙模块4、二氧化碳传感器接口 6、单片机7、供电模块18、大容量锂电池19。外壳13背面连接可弯折连接杆20、可弯折连接杆20作为土壤温度传感器16、土壤湿度传感器17与单片机7连接的可弯折通道。单片机7连接光照度与空气温湿度传感器模块3、蓝牙模块4、存储卡模块5、二氧化碳传感器接口 6、扩展传感器接口 8、土壤温度传感器16、土壤湿度传感器17。供电模块18连接三档开关9、为手机充电接口 11、板载锂电池充电接口 12、手机锂电池供电接口 10、大容量锂电池19。
[0013]供电模块18分别为单片机7、光照度与空气温湿度传感器模块3、蓝牙模块4、存储卡模(5、二氧化碳传感器接口 6、二氧化碳传感器模块14、扩展传感器接口 8、土壤温度传感器16、土壤湿度传感器17供电。
[0014]外壳盖15置有二氧化碳传感器模块14，通过与外壳连接后，使二氧化碳传感器模块14与外壳13内的二氧化碳传感器接口 6连接，最终使得二氧化碳传感器模块14与单片机7连接。
[0015]手持终端设备通过单片机内置程序，完成软件驱动蓝牙模块4、ZigBee模块2、存储卡模块5、土壤温度传感器16、土壤湿度传感器17、光照度与空气温湿度传感器模块3、二氧化碳传感器模块14等，实现数据的采集、存储、与手机蓝牙对接功能。
[0016]智能手机一部:内置相关程序，完成数据接收、可视化、转发给远程服务器功能。
【权利要求】
1.一种手持农业信息采集终端，其特征在于:该一设备包括外壳(13)与外壳盖(15)；外壳(13)上侧置有光照度与空气温湿度传感器模块(3)，外壳(13)左侧上部置有ZigBee模块(2)，ZigBee模块(2)连接天线(1)，外壳(13)左侧下部置有三档开关(9)、手机锂电池供电接口( 10)，外壳(13)右侧由上至下分别置有存储卡模块(5 )、扩展传感器接口(8)、为手机充电接口( 11)，外壳(13 )下侧底部置有板载锂电池充电接口( 12 )，外壳(13 )内部置有蓝牙模块(4)、二氧化碳传感器接口(6)、单片机(7)、供电模块(18)、大容量锂电池(19)，夕卜壳(13 )背面连接可弯折连接杆(20 )、可弯折连接杆(20 )作为土壤温度传感器(16 )、土壤湿度传感器(17)与单片机(7)连接的可弯折通道，单片机(7)连接光照度与空气温湿度传感器模块(3)、蓝牙模块(4)、存储卡模块(5)、二氧化碳传感器接口(6)、扩展传感器接口(8)、土壤温度传感器(16)、土壤湿度传感器(17)，供电模块(18)连接三档开关(9)、为手机充电接口( 11)、板载锂电池充电接口( 12 )、手机锂电池供电接口( 10 )、大容量锂电池(19 )，供电模块(18)分别为单片机(7)、光照度与空气温湿度传感器模块(3)、蓝牙模块(4)、存储卡模块(5)、二氧化碳传感器接口(6)、二氧化碳传感器模块(14)、扩展传感器接口(8)、土壤温度传感器(16)、土壤湿度传感器(17)供电， 外壳盖(15)置有二氧化碳传感器模块(14)，通过与外壳连接后，使二氧化碳传感器模块(14)与外壳(13)内的二氧化碳传感器接口(6)连接，最终使得二氧化碳传感器模块(14)与单片机(7)连接。
【文档编号】G08C17/02GK203596925SQ201320819558
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】陈桂鹏, 张巴克, 郑立平, 严志雁, 苏小波, 瞿华香, 宋晓, 丁建 申请人:江西省农业科学院农业经济与信息研究所